Python 基本数据类型介绍

Python作为一门动态类型语言，有几种基本数据类型是编程中最常用的。下面我将介绍整型(int)、浮点型(float)、字符串(str)和布尔型(bool)这四种基本数据类型，并通过代码示例帮助你理解它们的特点和用法。

1. 整型 (int)

整型用于表示整数，可以是正数、负数或零。Python中的整型没有大小限制（仅受内存限制），不像其他语言有int32/int64的限制。

# 整型示例
positive_int = 42
negative_int = -10
zero = 0
large_int = 12345678901234567890

print(type(positive_int))  # 输出: <class 'int'>
print(negative_int)        # 输出: -10
print(large_int)           # 输出: 12345678901234567890

# 基本运算
a = 10
b = 3
print(a + b)  # 加法: 13
print(a - b)  # 减法: 7
print(a * b)  # 乘法: 30
print(a / b)  # 除法: 3.333... (注意这会返回浮点数)
print(a // b) # 整除: 3
print(a % b)  # 取模: 1
print(a ** b) # 幂运算: 1000

2. 浮点型 (float)

浮点型用于表示带有小数点的数字，即实数。Python中的浮点数遵循IEEE 754标准，有精度限制。

# 浮点型示例
pi = 3.14159
temperature = -2.5
scientific_notation = 1.23e-4  # 科学计数法表示0.000123

print(type(pi))                # 输出: <class 'float'>
print(temperature)             # 输出: -2.5
print(scientific_notation)      # 输出: 0.000123

# 浮点运算
x = 10.5
y = 2.0
print(x + y)   # 加法: 12.5
print(x - y)   # 减法: 8.5
print(x * y)   # 乘法: 21.0
print(x / y)   # 除法: 5.25
print(x // y)  # 浮点整除: 5.0
print(x ** y)  # 幂运算: 110.25

# 注意浮点精度问题
print(0.1 + 0.2)  # 输出: 0.30000000000000004 (不是精确的0.3)

3. 字符串 (str)

字符串用于表示文本数据，由一系列字符组成。在Python中，字符串是不可变的序列，可以用单引号、双引号或三引号创建。

# 字符串示例
simple_str = 'Hello, Python!'
double_quote_str = "I'm learning Python"
multi_line_str = """这是一个
多行
字符串"""
raw_str = r'C:\some\path'  # 原始字符串，不转义反斜杠

print(type(simple_str))      # 输出: <class 'str'>
print(double_quote_str)      # 输出: I'm learning Python
print(multi_line_str)        # 输出多行内容
print(raw_str)               # 输出: C:\some\path

# 字符串操作
s = "Python"
print(len(s))           # 长度: 6
print(s[0])             # 索引: 'P'
print(s[2:5])           # 切片: 'tho'
print(s + " is fun!")   # 拼接: 'Python is fun!'
print(s * 3)            # 重复: 'PythonPythonPython'
print("Py" in s)        # 包含检查: True

# 字符串方法
print(s.upper())        # 转大写: 'PYTHON'
print("HELLO".lower())  # 转小写: 'hello'
print(" python ".strip())  # 去空格: 'python'
print(",".join(["a", "b", "c"]))  # 连接: 'a,b,c'
print("hello world".split())  # 分割: ['hello', 'world']

4. 布尔型 (bool)

布尔型只有两个值：True和False，用于表示逻辑真和假。布尔型实际上是整型的子类，True等于1，False等于0。

# 布尔型示例
true_value = True
false_value = False

print(type(true_value))  # 输出: <class 'bool'>
print(true_value)        # 输出: True
print(false_value)       # 输出: False

# 布尔运算
print(True and False)  # 与运算: False
print(True or False)   # 或运算: True
print(not True)        # 非运算: False

# 布尔转换
print(bool(1))     # 输出: True (非零数字为True)
print(bool(0))     # 输出: False
print(bool(""))    # 输出: False (空字符串为False)
print(bool("Hi"))  # 输出: True (非空字符串为True)

# 比较运算产生布尔值
print(10 > 5)      # True
print(10 == 10.0)  # True (值相等)
print(10 != 5)     # True

类型转换

这些基本类型之间可以相互转换：

# 类型转换示例
print(int(3.9))     # 浮点转整型: 3 (截断小数)
print(float(5))     # 整型转浮点: 5.0
print(str(42))      # 整型转字符串: '42'
print(bool(1))      # 整型转布尔: True
print(int(True))    # 布尔转整型: 1

# 注意转换规则
print(int("10"))     # 字符串转整型: 10
# print(int("10.5")) # 会报错，不能直接转换含小数点的字符串
print(int(float("10.5")))  # 先转浮点再转整型: 10

这些基本数据类型是Python编程的基础，理解它们的特性和相互转换规则对于编写正确的Python代码非常重要。